ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМПОЗИТНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ДЛЯ ГАЗОТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ

Ольга Викторовна Смородова, Светлана Николаевна Костарева, Игорь Равильевич Байков, Линара Рамилевна Башарова

Аннотация


Основная ценность природного газа состоит в том, что его использование способствует минимальному негативному воздействию на окружающую среду при одновременной высокой эффективности применения во многих отраслях промышленности. Основной способ подачи природного газа к потребителям – трубопроводный. Надежность систем трубопроводного транспорта является основным условием для бесперебойной подачи газа на западную границу страны и к отечественным предприятиям. Основная масса газопроводов России относится к категории длительно эксплуатируемых систем: более 75 % по протяженности находятся в работе более 20 лет. Задачи, связанные с повышением надежности, срока службы, эффективности функционирования газопроводов, наиболее актуально стоят в настоящее время. Важным фактором обеспечения надежности служит правильный выбор материала для газопроводов. В настоящее время применяются в основном стальные трубопроводные системы. Однако подверженность стали коррозионному разрушению привела к разработке композитов – современных инновационных материалов, способных увеличить срок эксплуатации трубопроводов до 80-100 лет. Композиты хорошо зарекомендовали себя по показателям снижения затрат на сооружение и эксплуатацию, по уровню экологической безопасности, по стойкости к электрохимической коррозии, по крайне низкой шероховатости внутренней поверхности с увеличением пропускной способности трубы на 10-12 %.В статье произведено методически обоснованное сравнение эффективности стальных газопроводов с композитными системами на примере DN250 протяженностью 1000 м. Для расчетов использована корпоративная методика ПАО «Газпром». Показано, что в условиях продолжительной эксплуатации газотранспортных систем с монотонно развивающейся дефектностью перспективным материалом для газопроводов является композит на основе полиэтилена PERT.Определение комплекса интегральных показателей экономической эффективности показало преимущество композитных газопроводов по сравнению со стальными системами на уровне 40 %.

Ключевые слова


композитные трубы;стальные трубы;природный газ;стеклопластик;composite pipes;steel pipes;natural gas;fiberglass;

Полный текст:

PDF

Литература


Муслимов Р.Х. Фундаментальные проблемы развития нефтяной отрасли // Нефтяное хозяйство. 2017. № 1. С. 6-11.

Alan L., Geiger J., Andrew Walker M.S. The processing and properties of discontinuously reinforced aluminum composites // JOM. 1991. Vol. 43. Issue 8. Р. 8-15.

Байков И.Р., Смородова О.В., Китаев С.В. Энергетическая эффективность нанокомпозитных трубопроводов // Нанотехнологии в строительстве. 2018. № 3. С. 20-36. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_35127944_54564340.pdf (дата обращения: 24.12.2018).

Harris B. Fatigue in composites. England: Woodheard Publish Ltd., 2003. 742 p.

Саир М.Б., Мотавалли М. Усиленные волокном слоистые композитные трубки со свободными концами под внутренним давлением // J. Mech. Phys. Твердые тела. 1995. т. 43, № 11. С. 1691-1725.

Romans J.В. Sands A.G. Fatigue Behaviour of Glass-Filament-Wound Epoxy Composites in Water // NRL Rep. 7246, Naval Res. Lab. Washington, D.C., 1971.

Ягубов Э.З., Ягубов З.Х. Проблемы применения композиционных труб в нефтегазовой отрасли и пути их решения // Академический журнал Западной Сибири. 2014. Т. 10. № 4 (53). С. 33. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_22149708_36711556.pdf (дата обращения: 24.12.2018).

Ягубов Э.З. Разработка принципов обеспечения конструктивной надежности нефтегазопроводных систем на основе коррозионностойких композитных труб: дис. … д-ра техн. наук. Ухта: УГТУ, 2012. 315 с.

Machining Technology for Composite Materials: Principles and Practice / Edited by H. Hocheng. Woodhead Publishing Limited, 2011. 488 p.

Цхадая Н.Д., Ягубов Э.З., Ягубов З.Х. Стеклопластиковые трубы повышенной герметичности для нефтегазовой промышленности // Академический журнал Западной Сибири. 2013. Т. 9. № 4 (47). С. 35. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_20162015_90193002.pdf (дата обращения: 24.12.2018).

Пат. 2191947 РФ. Устройство для соединения труб / Цыплаков О.Г., Галинский А.В., Цхадая Н.Д., Нередов В.Н., Ягубов З.Х., Ягубов Э.З. Опубл. 20.02.2001.

Цхадая Н.Д., Ягубов З.Х. Стеклопластиковая труба для транспортировки нефти и газа // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2012. № 3. С. 136-144. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/Tskhadaya/Tskhadaya_1.pdf (дата обращения: 24.12.2018).

Ермилова А.И., Битт В.В., Быстрикова Д.В., Ушакова О.Б., Калугина Е.В. Современные полимерные композиционные материалы для трубопроводных систем. Проблемы проницаемости // Конструкции из композиционных материалов. 2017. № 4 (148). С. 75-81.

Kolzov G.V., Yanovsky Yu.G., Zaikov G.V. Synergetics and Fractal Analysis of Polymer Composites Filled with Short Fibers. New York: Nova Science Publishers, Inc., 2011. 223 p.

Магомедов Г.М., Яхьяева Х.Ш., Козлов Г.В., Заиков Г.Е. Анализ адгезионной прочности композитов на основе полиарилата и коротковолокнистых наполнителей // Конструкции из композиционных материалов. 2015. № 4 (140). С. 62-65. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_25609511_22059914.pdf (дата обращения: 24.12.2018).

СТО ГАЗПРОМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ 12.2.2-1-2013. Определение пропускной способности, расчет свободных мощностей газопроводов.

Гельман А.А., Кузнецова Е.В. Инновационные подходы к снижению совокупных затрат на инфраструктурные объекты предприятий топливно-энергетического комплекса // Инновации в управлении региональным и отраслевым развитием: матер. Всеросс. науч.-практ. конф. c междунар. участием. 2017. С. 97-100.

Смородова О.В., Китаев С.В., Байков И.Р. Влияние материала труб при ремонте магистральных газопроводов на надежность газотранспортной системы // Проблемы совершенствования топливно-энергетического комплекса: матер. XIV Междунар. науч.-техн. конф. Саратов, 2018. С. 245-250.

Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов (вторая редакция) (официальное издание). М., Экономика, 2000. 421 с.

СТО ГАЗПРОМ РД 1.12-096-2004. Внутрикорпоративные правила оценки эффективности НИОКР.

Smorodova O.V., Kitaev S.V., Baikov I.R. Composite Gas Pipelines: Prospects of Energy Conservation // Journal of Physics: Conference Series. 14th International Scientific and Technical Conference «Problems of Energy Systems and Thermal Power Complexes», 30 October to 1 November 2018, Saratov, Russian Federation. 1111. 2018. DOI: 10.1088/1742-6596/1111/1/012069. URL: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1111/1/012069/pdf (дата обращения: 24.12.2018).




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2019-1-201-217

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.